毫米波收发前端的研究与设计
发布时间：2021-02-03 04:52
收发组件在制导、雷达、电子对抗系统中广泛应用,毫米波收发前端是引信的重要组成部分,它实现了有效信号发射和接收、放大变换,直接影响着整个接收系统的性能。本文的工作围绕毫米波收发前端的研究展开。首先阐述了毫米波收发前端的工作原理,根据前端的技术指标,按照组件的设计原则提出了具体的设计方案,给出了组件的原理框图,并把前端分为源、发射支路和接收支路,再将各支路进行模块划分,介绍了 DRO振荡器、滤波器、开关、低噪声放大器和混频器的工作原理和设计、选型,并对DRO和滤波器进行了仿真验证。最后在前面单个部件分析设计的基础上,设计制作并测试了毫米波收发前端,测试结果显示研制的收发前端完全满足项目技术指标要求。
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１毫米波收发前端外形图??３．１．２其他要求??
上变频器、滤波器、放大器、功率放大器、Ｔ开关；接收支路包含Ｒ开关、低噪声放大器、??下变频器、滤波器、Ｃ波段放大器；共本振支路包含ＤＲＯ振荡器、单刀双掷开关。组件的工??作原理如图４．丨所示。??去ｃ波段处理????＾??Ｃ波段放大器?——????－Ｔ￣Ｉ?｜＜一低噪放，一?Ｒ开关?????????ｙ????￣Ｔ１?黾一？幵关?一？倍频器一？滤波器１?—？下变频器？—滤波器３???Ｌ?单刀一天线Ｊ??Ｄ?男?????１?单刀双幵关％??Ｒ?—双??１?１?一毋??ｎ?５?????????￣＾￣！?开关一天线１???？倍频器一？滤波器１?—？上变频器一？滤波器２?Ｔ开关??￣￣?????￣ｚ￣??ｒ１?｜?＇—ｓｒＪ￣?天线２??＾？功率放大器??调制脉冲???控制脉冲??图４．１毫米波收发前端系统电原理框图??４．２电路设计实施方案??产品主要设计包括ＤＲＯ振荡器设计、倍频器设计、滤波器设计、上变频器和下变频器设??计、功率放大器设计、幵关设计、低噪声放大器设计和前端整体设计，各模块设计力求达到??前端指标分配要求，同时兼顾可靠性、工艺可操作性和环境适应性等要求，所有设计均符合??航天产品的通用要求。??４＿２＿１?ＤＲ?？振荡器设计??４．２．１．１振荡器原理??在引信系统中
．ｍ！Ｐ??图４．２介质振荡器示意图??根据本振源频率稳定度的要求，采用反馈型介质稳频振荡器，其电路拓扑见图４．３。??Ｂ?Ａ??〇?「ｎｃ??Ｖ－ｙ?匹?Ｅ?ｃ??网终十￣??４?－ＴＶｒｆｌ＾?＾??丄？ｂ＿?ｒ，Ａ??图４．３ａ串联反馈型介质振荡器电原理图??ｒ?Ｃ，??——ＶＭ￣）｜????＾??Ｂ???．?？?？???＆厂五??Ｂ＇??图４．３ｂ介质振荡器等效电路??图４．３ａ中圆圈表示介质谐振器（ＤＲ），振荡管为晶体管，介质谐振器放在晶体管的基极与??集电极微带之间，其主模同时与这两根微带产生磁耦合，ＤＲ如同一个反射谐振腔，对来自晶??体管的输入信号产生反射，作为正反馈元件作用于晶体管的基极和集电极之间。由于晶体管??的增益大于反馈网络的插损，即产生稳定振荡。??当Ｋ＞１时，在发射极加入一段微带开路线作为负阻的反馈元件，以达到Ｋ＜１的目的，介??质振荡器电原理图中ＢＢ’处介质谐振器
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ku波段收发组件设计分析[J]. 姚若妍,魏斌. 电子与封装. 2016(02)
博士论文
[1]毫米波引信前端收发组件[D]. 喻梦霞.电子科技大学 2006
硕士论文
[1]微波锁相介质振荡器的研制[D]. 封荣.国防科学技术大学 2010
本文编号：3015931
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１毫米波收发前端外形图??３．１．２其他要求??
上变频器、滤波器、放大器、功率放大器、Ｔ开关；接收支路包含Ｒ开关、低噪声放大器、??下变频器、滤波器、Ｃ波段放大器；共本振支路包含ＤＲＯ振荡器、单刀双掷开关。组件的工??作原理如图４．丨所示。??去ｃ波段处理????＾??Ｃ波段放大器?——????－Ｔ￣Ｉ?｜＜一低噪放，一?Ｒ开关?????????ｙ????￣Ｔ１?黾一？幵关?一？倍频器一？滤波器１?—？下变频器？—滤波器３???Ｌ?单刀一天线Ｊ??Ｄ?男?????１?单刀双幵关％??Ｒ?—双??１?１?一毋??ｎ?５?????????￣＾￣！?开关一天线１???？倍频器一？滤波器１?—？上变频器一？滤波器２?Ｔ开关??￣￣?????￣ｚ￣??ｒ１?｜?＇—ｓｒＪ￣?天线２??＾？功率放大器??调制脉冲???控制脉冲??图４．１毫米波收发前端系统电原理框图??４．２电路设计实施方案??产品主要设计包括ＤＲＯ振荡器设计、倍频器设计、滤波器设计、上变频器和下变频器设??计、功率放大器设计、幵关设计、低噪声放大器设计和前端整体设计，各模块设计力求达到??前端指标分配要求，同时兼顾可靠性、工艺可操作性和环境适应性等要求，所有设计均符合??航天产品的通用要求。??４＿２＿１?ＤＲ?？振荡器设计??４．２．１．１振荡器原理??在引信系统中
．ｍ！Ｐ??图４．２介质振荡器示意图??根据本振源频率稳定度的要求，采用反馈型介质稳频振荡器，其电路拓扑见图４．３。??Ｂ?Ａ??〇?「ｎｃ??Ｖ－ｙ?匹?Ｅ?ｃ??网终十￣??４?－ＴＶｒｆｌ＾?＾??丄？ｂ＿?ｒ，Ａ??图４．３ａ串联反馈型介质振荡器电原理图??ｒ?Ｃ，??——ＶＭ￣）｜????＾??Ｂ???．?？?？???＆厂五??Ｂ＇??图４．３ｂ介质振荡器等效电路??图４．３ａ中圆圈表示介质谐振器（ＤＲ），振荡管为晶体管，介质谐振器放在晶体管的基极与??集电极微带之间，其主模同时与这两根微带产生磁耦合，ＤＲ如同一个反射谐振腔，对来自晶??体管的输入信号产生反射，作为正反馈元件作用于晶体管的基极和集电极之间。由于晶体管??的增益大于反馈网络的插损，即产生稳定振荡。??当Ｋ＞１时，在发射极加入一段微带开路线作为负阻的反馈元件，以达到Ｋ＜１的目的，介??质振荡器电原理图中ＢＢ’处介质谐振器
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ku波段收发组件设计分析[J]. 姚若妍,魏斌. 电子与封装. 2016(02)
博士论文
[1]毫米波引信前端收发组件[D]. 喻梦霞.电子科技大学 2006
硕士论文
[1]微波锁相介质振荡器的研制[D]. 封荣.国防科学技术大学 2010
本文编号：3015931
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